[发明专利]建立用于预测含CO2/H2S油气田腐蚀速率的图版的方法

说明书

本发明提供一种用于含H2S/CO2酸性油气田腐蚀速率预测图版的建立方法，属于油气田腐蚀防护领域。该方法首先调研获得油气田区块温度、H2S分压、CO2分压、CO2/H2S分压比以及Cl‑浓度参数分布，确定腐蚀主控气体；然后确定腐蚀模拟实验的边界实验条件，并通过正交法制定边界内部的实验条件；对边界和内部实验条件进行腐蚀模拟实验，获得腐蚀速率。对温度、主控腐蚀气体和腐蚀速率的数值进行高斯插值，并绘制带有等腐蚀速率线的预测图版。通过该方法绘制的腐蚀速率图版能够准确预测实际腐蚀速率，与腐蚀模拟实验数据的最大误差不超过±15％，能够支撑油气田的选材、寿命预测和腐蚀防护方案的制定。

技术领域

本发明涉及油气田腐蚀防护技术领域，具体涉及一种用于含CO₂/H₂S油气田碳钢/低合金钢腐蚀速率预测图版的构建方法。

背景技术

我国已经成为世界主要的能源消耗大国之一，油气资源的供给充足是保证我国能源安全的基础。随着我国石油工业的发展，含有H₂S/CO₂高酸性油气田已经成为开采的主力。开采物中含有的酸性H₂S、CO₂气体会对井下管柱造成严重的腐蚀，与此同时伴生的采出水中还含有大量的Cl^-，从而进一步加具了腐蚀的进行。因此在油气田开采之初，都会根据开采区块的工况环境进行实验室内的模拟工况腐蚀实验，以获得腐蚀速率参数，从而为现场材质选择和规格设计提供支撑。

虽然在同一开采区块中腐蚀工况具有相近性，但是各参数还是存在一定的分布范围，而实验室实验只能对个别少量的工况环境进行实验，这就导致实验室的数据难以覆盖整个区块工况。况且即便对于单独一口井而言，随着井筒深度的不同温度、气体压力等腐蚀参数也在发生变化。但是以往的研究结果表明，H₂S、 CO₂气体压力，温度和Cl^-浓度等参数对腐蚀速率的影响存在规律性和连续性。因此基于区块工况环境合理设计腐蚀模拟实验方案，并基于实验获得的腐蚀速率通过插值的手段，可以建立覆盖整个区块腐蚀工况的腐蚀速率图版，从而为现场的选材、防腐措施的制定提供数据支撑。

CN201910019423专利中叙述了一种应用于海洋管道环境下的腐蚀预测方法，该方法基于现场腐蚀挂片数据，采用AGA-ELM混合算法对海管腐蚀速率进行预测。但是由于海管施工和工艺等的限制，现场腐蚀挂片的位置会受到很大的限制，其所在工况难以有效覆盖海管系统的所有工况。并且此专利中腐蚀性气体只包含了溶解氧，不能覆盖所有油田的气质条件。CN201810884314.0专利中叙述了一种天然气管道内腐蚀速率的预测方法，但该专利中并不包含的腐蚀速率的获取。同时该方法的适用范围为成品天然气，其腐蚀环境与油气田现场具有很大的区别。CN202010028987.3专利中叙述了一种一种考虑多因素的CO₂腐蚀预测图版建立方法。该方法的适用环境为单一CO₂腐蚀环境，并不包含有H₂S存在的条件。同时方法中不包含实验室腐蚀模实验条件的优选方法。因此开发适用于油气田现场集输系统H₂S/CO₂工程环境，基于腐蚀实验模拟数据的腐蚀预测图版建立方法十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于含CO₂/H₂S油气田碳钢/低合金钢材料腐蚀速率预测图版的构建方法，从而为油气田碳钢/低合金钢材料的选择、寿命评估以及防腐工艺的选择提供数据支撑。

第一方面，本发明提供了一种用于含CO₂/H₂S油气田碳钢/低合金钢腐蚀速率预测图版的构建方法。

作为具体实施方式，所述用于含CO₂/H₂S油气田碳钢/低合金钢腐蚀速率预测图版的构建方法包括以下步骤：